JP2919833B1 - Core Pack Wireline Core Barrel - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 未固結層や破砕帯などの地盤であっても、ワ
イヤライン工法によって乱さない状態で高品質のコアを
作業性よく採取できるようにする。 【解決手段】 ワイヤラインコアバレル３０は、先端に
ビット３８を設けたアウタチューブ３２と、インナチュ
ーブ３４と、そのヘッド部をスピンドル部４２に対して
回転自在とするスイベル機構４０と、スピンドル部をア
ウタチューブに対して着脱するラッチ機構４４を有す
る。インナチューブの先端にはスリーブケース３４を介
してカッティングシュー５０を設け、スリーブケース内
に伸縮スリーブ５４を収納し、その上端をコアエレベー
タ５２に接続する。コアエレベータ外周に摩擦力調整用
のＯリング５３を設け、ラッチ機構とスイベル機構との
間にスプリング５６を介装する。これによって掘進する
地盤の硬軟に応じてカッティングシュー先端が入出自動
調整され、採取したコアを伸縮スリーブで包み込む。[PROBLEMS] To obtain a high-quality core with good workability even in the ground such as an unconsolidated layer or a crushed zone without being disturbed by a wireline method. SOLUTION: A wire line core barrel 30 includes an outer tube 32 provided with a bit 38 at a distal end, an inner tube 34, a swivel mechanism 40 capable of rotating a head portion thereof with respect to a spindle portion 42, and a spindle portion. It has a latch mechanism 44 that is attached to and detached from the outer tube. A cutting shoe 50 is provided at the end of the inner tube via a sleeve case 34, a telescopic sleeve 54 is housed in the sleeve case, and the upper end thereof is connected to the core elevator 52. An O-ring 53 for adjusting the frictional force is provided on the outer periphery of the core elevator, and a spring 56 is interposed between the latch mechanism and the swivel mechanism. Thus, the tip of the cutting shoe is automatically adjusted in and out according to the hardness of the excavated ground, and the collected core is wrapped in the elastic sleeve.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ワイヤライン工法
において用いるコアパック方式のコアバレルに関するも
のである。更に詳しく述べると本発明は、アウタチュー
ブとインナチューブとのラッチ機構とスイベル機構との
間の位置に、シャットオフバルブに代えてスプリングを
介装することにより、掘進する地盤の硬軟に応じてカッ
ティングシュー先端がビット先端面に対して入出自動調
整されるようにし、採取したコアを伸縮スリーブで包み
込むようにしたコアパック式ワイヤラインコアバレルに
関するものである。このコアパック式ワイヤラインコア
バレルは、特に限定されるものではないが、深尺ボーリ
ングにおける未固結層や断層破砕帯など問題層でのコア
採取に好適な装置である。The present invention relates to a core pack type core barrel used in a wire line method. More specifically, the present invention provides cutting according to the hardness of the excavated ground by interposing a spring in place of the shut-off valve at a position between the latch mechanism of the outer tube and the inner tube and the swivel mechanism. The present invention relates to a core-pack type wireline core barrel in which a shoe tip is automatically adjusted to enter and exit with respect to a bit tip face, and a collected core is wrapped by an elastic sleeve. This core pack type wire line core barrel is not particularly limited, but is an apparatus suitable for core collection in problem layers such as unconsolidated layers and fault crush zones in deep boring.

【０００２】[0002]

【従来の技術】周知のように、地質調査あるいは地下資
源開発などではコアボーリング調査が行われている。こ
れは、地下のサンプル（岩石や鉱石）を採取して、目視
観察して地層の状況を判断したり、地盤の強度特性ある
いは物理的特性を測定して、構造物の設計に必要な基礎
資料などを得ることが主たる目的である。従って、地層
から試料を乱されない状態で採取することが重要であ
る。2. Description of the Related Art As is well known, core boring surveys are performed in geological surveys or underground resource development. This is a basic data necessary for structural design by collecting underground samples (rocks and ores) and visually observing them to judge the condition of the stratum, or measuring the strength characteristics or physical characteristics of the ground. The main purpose is to obtain Therefore, it is important to collect samples from the formation without disturbing them.

【０００３】我が国においては、地質調査用の比較的浅
い（２００ｍ程度以下）のコアボーリングでは、主にス
ピンドルタイプのボーリング掘進装置を使用し、ボーリ
ングロッドの先端にコアバレルを装着して、送水しなが
ら回転によってコアを採取する方法が採用されている。
この方法では、コアバレルの長さ（一般的には１〜３
ｍ）で１回の掘進長が決まり、コアの回収には、その都
度、ボーリングロッドを上下する作業が必要となる。こ
のような通常よく用いられている工法の場合には、乱さ
れない試料を採取するために様々な構造のコアバレルが
開発され使用されている。その中には、採取したコアを
伸縮スリーブ（ビニルパック）で包み込み保護するコア
パック方式のものもある。[0003] In Japan, in relatively shallow (about 200 m or less) core boring for geological surveys, a spindle-type boring excavator is mainly used, and a core barrel is attached to the tip of a boring rod to feed water. A method of collecting a core by rotation has been adopted.
In this method, the length of the core barrel (generally 1-3)
In m), the length of one excavation is determined, and in order to collect the core, it is necessary to raise and lower the boring rod each time. In the case of such a commonly used method, various types of core barrels have been developed and used in order to collect a sample that is not disturbed. Among them, there is a core pack type in which the collected core is wrapped and protected by an elastic sleeve (vinyl pack).

【０００４】深尺ボーリングの場合には、上記のような
コアバレルの長さ分だけ掘進して、その都度ボーリング
ロッドを上下して試料を回収するような方法では、実掘
進時間が少なくなり、非常に能率が悪い。そこで、ボー
リングロッド（パイプ）を太くして、コアバレルをボー
リングロッドの内側からワイヤで引く抜く、所謂「ワイ
ヤライン工法」が用いられる。[0004] In the case of deep boring, a method of excavating by the length of the core barrel as described above and collecting a sample by raising and lowering the boring rod each time reduces the actual excavation time, which is extremely difficult. Poor efficiency. Therefore, a so-called “wire line method” is used, in which the boring rod (pipe) is made thick and the core barrel is pulled out from the inside of the boring rod with a wire.

【０００５】ワイヤライン工法を図１により簡単に説明
する。図１は掘進時の状態を示している。地上のボーリ
ングマシン１０を駆動する。ポンプ１２により水量調整
しつつ泥水を供給・循環させながら、ボーリングロッド
１４を回転して掘進する。それによって先端のコアバレ
ル１６内にコア１８が収容される。コアバレル１６内に
コア１８が収容されたならば、次にスイベルヘッド２０
を外してボーリングマシン１０を水平移動し、ボーリン
グロッド１４の上端を開放する。そしてワイヤ２４に吊
り下げたオーバショット２６を、ウインチ２２によりボ
ーリングロッド１４内に降ろしてコアバレル１６を掴
み、ウインチ２２でワイヤ２４を巻き上げることでコア
バレル１６を地上に回収し、コア１８を採取する。[0005] The wire line method will be briefly described with reference to FIG. FIG. 1 shows a state during excavation. The ground boring machine 10 is driven. The boring rod 14 is rotated and excavated while supplying and circulating muddy water while adjusting the water amount by the pump 12. Thereby, the core 18 is accommodated in the core barrel 16 at the tip. Once the core 18 is accommodated in the core barrel 16, the swivel head 20
Is removed, the boring machine 10 is moved horizontally, and the upper end of the boring rod 14 is opened. Then, the overshot 26 hung on the wire 24 is lowered into the boring rod 14 by the winch 22 to grasp the core barrel 16, and the wire 24 is wound up by the winch 22 to collect the core barrel 16 on the ground and collect the core 18.

【０００６】その後、再びボーリングマシン１０を元の
位置に戻し、スイベルヘッド２０をボーリングロッド１
４の上端に装着し、掘進を再開する。この工程を繰り返
すことで、コアを採取しつつ掘進を行う。この方法は、
ボーリングロッドとして太いパイプを使用する必要があ
るが、ボーリングロッドの昇降作業が不要で、ワイヤの
巻き下ろし・巻き上げによってコアの回収を行えるた
め、作業時間を著しく短縮できる利点があり、比較的浅
い深度から大深度（例えば１０００〜３０００ｍ程度）
までのコアボーリングに活用されている。After that, the boring machine 10 is returned to the original position again, and the swivel head 20 is moved to the boring rod 1.
Attach to the upper end of 4 and resume digging. By repeating this process, excavation is performed while collecting cores. This method
It is necessary to use a thick pipe as a boring rod, but there is no need to raise and lower the boring rod, and the core can be recovered by unwinding and winding the wire. To a large depth (for example, about 1000 to 3000 m)
It is used for core boring up to.

【０００７】[0007]

【発明が解決しようとする課題】最近では、地下深部
を、例えば放射性廃棄物の地層処分、エネルギー資源の
地下貯蔵、及びその他の利用目的に開発するとか、ある
いは地震防災上の基礎資料とするための地下深部の地質
構造を解明する必要性などから、地質調査の対象が従前
よりも更に深い深度に及び、また調査内容も多岐多種且
つ高精度のものが要求されるようになってきている。そ
こで、ワイヤライン工法においても、地盤試料を伸縮チ
ューブで包み込んで保護し採取することは、コア詰まり
を防止し、不攪乱を可能にして採取コアの品質を高める
ことができる点で、非常に重要と考えられる。Recently, for the purpose of developing the deep underground for geological disposal of radioactive waste, underground storage of energy resources, and other uses, or as basic data for earthquake disaster prevention. Due to the necessity of elucidating the geological structure of the deep underground, geological surveys are being conducted at deeper depths than before, and a wide variety of types and high-precision surveys are required. Therefore, in the wire line method, it is very important to protect the ground sample by wrapping it in a telescopic tube and collect it, because it prevents core clogging, enables non-disturbance, and improves the quality of the collected core. it is conceivable that.

【０００８】しかし、これらの必要性があるため種々の
改良が試みつつあるものの、普通工法で用いられている
ようなコアパック式のコアバレルをそのまま組み込んだ
のでは、コアをスリーブで被覆することができずにスリ
ーブが途中で切断されたり、あるいは水流でスリーブが
上昇するなどの問題が生じ、未だ実用化されていない現
状にある。However, although various improvements are being attempted due to these necessities, if the core pack type core barrel used in the ordinary method is incorporated as it is, the core cannot be covered with the sleeve. There is a problem that the sleeve cannot be cut in the middle, or the sleeve rises due to a water flow, and is not yet practically used.

【０００９】現在、用いられているワイヤラインコアバ
レルには、コアパック式のものはなく、そのため粘土、
砂、あるいは砂礫層などの未固結層、及び破砕帯などの
コアについては、流失などが生じるため採取不能であ
る。また割れ目の多い地層や自立性の貧しい地層では、
コア詰まりが生じ易く、作業性が悪い。従って、従来の
ワイヤラインコアバレルの適用範囲は、比較的硬い岩盤
に限られている。At present, there is no core pack type wire line core barrel used, and therefore, clay,
Unconsolidated layers such as sand or gravel layers and cores such as shatter zones cannot be collected due to erosion. In the case of strata with many cracks or poor independence,
Core clogging is likely to occur and workability is poor. Therefore, the application range of the conventional wireline core barrel is limited to relatively hard rock.

【００１０】本発明の目的は、ワイヤライン工法におい
て、未固結層や破砕帯などの地盤であっても、乱さない
状態で高品質の試料（室内試験用供試体）を作業性よく
採取できるコアパック式ワイヤラインコアバレルを提供
することである。本発明の他の目的は、ワイヤライン工
法において、硬質地盤の試料を高品質で、作業性よく採
取できるコアパック式ワイヤラインコアバレルを提供す
ることである。[0010] An object of the present invention is to obtain a high-quality sample (a test specimen for a laboratory test) with good workability without disturbing even a ground such as an unconsolidated layer or a crush zone in a wire line method. A core pack type wireline core barrel is provided. Another object of the present invention is to provide a core pack type wire line core barrel capable of collecting a sample of a hard ground with high quality and good workability in a wire line method.

【００１１】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、先端にビット
を設けたアウタチューブと、該アウタチューブの内側に
位置するインナチューブと、該インナチューブのヘッド
部をスイベル機構により中心に位置するスピンドル部に
対して回転自在に組み合わせると共に、該スイベル機構
の上部に前記スピンドル部をアウタチューブに対して着
脱自在とするラッチ機構を有するワイヤラインコアバレ
ルを前提とし、採取するコアを伸縮スリーブで包み込む
（パックする）ことができるようにしたものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to an outer tube having a bit at its tip, an inner tube located inside the outer tube, and a spindle having a head portion centered by a swivel mechanism. The core to be sampled is wrapped in a telescopic sleeve, assuming a wireline core barrel having a latch mechanism that allows the spindle part to be attached to and detached from the outer tube at the upper part of the swivel mechanism while being rotatably combined with the swivel mechanism. (To be packed).

【００１２】前記インナチューブの先端には、上部が２
重管構造のスリーブケースを介してカッティングシュー
を設け、前記スリーブケース上部の円環状隙間内に伸縮
スリーブを下端を固着して収納し、前記スリーブケース
の内周側にはインナチューブの下端近傍からカッティン
グシューの下端に達する長さの円筒状のコアエレベータ
を配置すると共に前記伸縮スリーブの上端をコアエレベ
ータの上部に接続し、コアエレベータ外周面とスリーブ
ケース内周面との間に摩擦力調整用のＯリングを介在さ
せ、更に前記ラッチ機構とスイベル機構との間のシャッ
トオフバルブに代えてスプリングを介装することによ
り、掘進する地盤（又は岩盤）の硬軟に応じてカッティ
ングシュー先端がビット先端面に対して入出自動調整さ
れるようにし、採取したコアを伸縮スリーブで包み込む
ように構成する。The upper end of the inner tube has 2
A cutting shoe is provided via a sleeve case having a heavy pipe structure, and a lower end of the expandable sleeve is fixedly accommodated in an annular gap at the upper part of the sleeve case. A cylindrical core elevator having a length reaching the lower end of the cutting shoe is arranged, and the upper end of the telescopic sleeve is connected to the upper part of the core elevator, for adjusting the frictional force between the outer peripheral surface of the core elevator and the inner peripheral surface of the sleeve case. By interposing an O-ring and further interposing a spring in place of the shut-off valve between the latch mechanism and the swivel mechanism, the tip of the cutting shoe changes according to the hardness of the ground (or rock) to be dug. It is configured to be automatically adjusted in and out of the surface, and the collected core is wrapped in an elastic sleeve.

【００１３】このようにカッティングシューを設けるこ
とでコア径が細くなるため、インナチューブの内側に更
にプロテクタチューブを設けるのが好ましい。該プロテ
クタチューブの内径は、スリーブケース及びカッティン
グシューの内径とほぼ同じになるように設定する。この
ようなコアバレルは、粘土、砂、砂礫などの未固結層あ
るいは破砕帯、風化岩など、割れ目が多く自立性の乏し
いコアの採取に有効である。Since the core diameter is reduced by providing the cutting shoe in this manner, it is preferable to further provide a protector tube inside the inner tube. The inner diameter of the protector tube is set to be substantially the same as the inner diameter of the sleeve case and the cutting shoe. Such a core barrel is effective for collecting an unconsolidated layer of clay, sand, gravel or the like, a crushed zone, a weathered rock, or the like, which has many cracks and lacks independence.

【００１４】硬い岩盤専用としては、前記インナチュー
ブの先端に、上部が２重管構造のスリーブケースを介し
てビット先端面よりも引き込まれた状態でコアリフタケ
ースを設け、前記スリーブケース上部の円環状隙間内に
伸縮スリーブを下端を固着して収納し、前記スリーブケ
ースの内周側にはインナチューブの下端近傍からコアリ
フタケースの下端に達する長さの円筒状のコアエレベー
タを配置すると共に前記伸縮スリーブの上端をコアエレ
ベータの上部に接続し、コアエレベータ外周面とスリー
ブケース内周面との間に摩擦力調整用のＯリングを介在
させ、採取したコアを伸縮スリーブで包み込むように構
成するコアバレルが有効である。[0014] As a dedicated hard rock, a core lifter case is provided at the tip of the inner tube in a state where the upper part is retracted from the tip end face of the inner tube through a sleeve case having a double pipe structure. A lower end of the elastic sleeve is fixedly accommodated in the annular gap, and a cylindrical core elevator having a length reaching from the vicinity of the lower end of the inner tube to the lower end of the core lifter case is arranged on the inner peripheral side of the sleeve case. The upper end of the telescopic sleeve is connected to the upper part of the core elevator, an O-ring for frictional force adjustment is interposed between the outer peripheral surface of the core elevator and the inner peripheral surface of the sleeve case, and the collected core is wrapped by the telescopic sleeve. Core barrel is effective.

【００１５】[0015]

【実施例】図２は本発明に係るコアパック式コアバレル
の一実施例を示す全体説明図であり、図３のＡ及びＢは
図２の要部であるＡ部及びＢ部の拡大説明図である。こ
のコアバレルは、特に軟岩用に適した構造である。FIG. 2 is an overall explanatory view showing an embodiment of a core pack type core barrel according to the present invention, and FIGS. 3A and 3B are enlarged explanatory views of a portion A and a portion B which are main parts of FIG. It is. This core barrel has a structure particularly suitable for soft rock.

【００１６】コアバレル３０は、実質的にアウタチュー
ブ３２とインナチューブ３４との２重管構造であり、ア
ウタチューブ３２の上部でカップリング３５を介してボ
ーリングロッドの下端に螺着される。アウタチューブ３
２の下部には、シェル３６を介してビット３８が装着さ
れる。このようなアウタチューブ３２の内部にインナチ
ューブ３４などが組み込まれる。The core barrel 30 has a substantially double pipe structure of an outer tube 32 and an inner tube 34, and is screwed to a lower end of a boring rod via a coupling 35 at an upper portion of the outer tube 32. Outer tube 3
A bit 38 is attached to the lower part of the second unit 2 via a shell 36. The inner tube 34 and the like are incorporated inside the outer tube 32.

【００１７】インナチューブ３４のヘッド部には２段の
ボール軸受からなるスイベル機構４０を組み込む。スイ
ベル機構４０は、掘進時にボーリングロッドと共に回転
するアウタチューブ３２に対してインナチューブ３４が
共回りするのを防止するためのものであり、中心に位置
するスピンドル部４２に対して回転自在に設ける。前記
スイベル機構４０の上方では、スピンドル部４２にラッ
チ機構４４を設け、更に上端部にはスペアヘッド４６を
設ける。ラッチ機構４４は、スプリング４７によりラッ
チ４５が拡開することで、アウタチューブ３２とスピン
ドル部４２とを一体化する機能を果たす。またスペアヘ
ッド４６は、オーバショットによってコアバレル全体を
掴むための部分である。The head portion of the inner tube 34 incorporates a swivel mechanism 40 composed of a two-stage ball bearing. The swivel mechanism 40 is for preventing the inner tube 34 from rotating together with the outer tube 32 that rotates together with the boring rod during excavation, and is provided rotatably with respect to the spindle 42 located at the center. Above the swivel mechanism 40, a latch mechanism 44 is provided on the spindle section 42, and a spare head 46 is provided on the upper end. The latch mechanism 44 has a function of integrating the outer tube 32 and the spindle portion 42 by expanding the latch 45 by the spring 47. The spare head 46 is a portion for grasping the entire core barrel by overshot.

【００１８】インナチューブ３４の先端には、上半部が
２重管構造になっているスリーブケース４８を介してカ
ッティングシュー５０を取り付ける。ここではスリーブ
ケース４８は、外側のエキステンションチューブ４８ａ
とスリーブケース本体４８ｂとの組み合わせとしてい
る。カッティングシュー５０は、通常状態では、その先
端が前記ビット３８の先端面よりも突出するような位置
関係にある。そして前記スリーブケース４８の内周側に
は、インナチューブ３４の下端近傍からカッティングシ
ュー５０の先端に達する長さの円筒状のコアエレベータ
５２を配置する。なお、コアエレベータ５２の上部外周
にはスリーブケース４８の内周面との間にＯリング５３
を介在させて、両者間の摩擦力をやや大きめに調整して
いる。A cutting shoe 50 is attached to the distal end of the inner tube 34 via a sleeve case 48 whose upper half has a double tube structure. Here, the sleeve case 48 is an outer extension tube 48a.
And the sleeve case body 48b. In a normal state, the cutting shoe 50 is in a positional relationship such that its tip projects beyond the tip face of the bit 38. A cylindrical core elevator 52 having a length reaching from the vicinity of the lower end of the inner tube 34 to the tip of the cutting shoe 50 is arranged on the inner peripheral side of the sleeve case 48. Note that an O-ring 53 is provided between the outer periphery of the upper part of the core elevator 52 and the inner periphery of the sleeve case 48.
The frictional force between the two is adjusted to be slightly larger.

【００１９】スリーブケース４８の上部の狭い円環状間
隙内に、伸縮スリーブ５４を収納する。ここでは伸縮ス
リーブ５４は、ビニルチューブを折り畳んだものであ
る。その下端をスリーブケース４８の狭い円環状間隙の
底部で（エキステンションチューブとスリーブケース本
体との間で挾んで）固定し、上端はコアエレベータ５２
の上端部外周にゴムバンド５５で固定する。A telescopic sleeve 54 is housed in a narrow annular gap at the top of the sleeve case 48. Here, the elastic sleeve 54 is obtained by folding a vinyl tube. The lower end is fixed at the bottom of the narrow annular gap of the sleeve case 48 (sandwiched between the extension tube and the sleeve case body), and the upper end is the core elevator 52.
Is fixed to the outer periphery of the upper end with a rubber band 55.

【００２０】更に本発明では、前記スイベル機構４０と
ラッチ機構４４との間に、コイルスプリング５６を組み
込む。該コイルスプリング５６の外周は、円筒状のスプ
リング保護ケース５７で取り囲み、コイルスプリング５
６の圧縮時の径方向のずれや変形を防止する。従来技術
では、この位置にシャットオフバルブが組み込まれてい
たのであるが、本発明ではそれに代えてこのようなコイ
ルスプリング５６を介装しており、その点に一つの特徴
がある。このコイルスプリング５６は、カッティングシ
ュー５０に下向きの弾撥力を付与するもので、該カッテ
ィングシュー５０のビット３８の先端面に対する入出を
自動制御する機能を果たす。なお、コイルスプリング５
６を設けたことによって、コイルスプリング圧縮時にス
ピンドル部４２の下端がインナチューブヘッド部に当た
らないように該スピンドル部４２を短くしておくことは
言うまでもない。なお、符号５９は、排気・排水用のボ
ールバルブ（逆止弁）である。Further, in the present invention, a coil spring 56 is incorporated between the swivel mechanism 40 and the latch mechanism 44. The outer periphery of the coil spring 56 is surrounded by a cylindrical spring protection case 57, and the coil spring 5
6 prevents displacement and deformation in the radial direction during compression. In the prior art, a shut-off valve was incorporated at this position, but in the present invention, such a coil spring 56 is interposed instead, which has one feature. The coil spring 56 imparts downward elasticity to the cutting shoe 50, and has a function of automatically controlling the cutting shoe 50 to enter and exit from the tip end surface of the bit 38. The coil spring 5
Needless to say, the provision of 6 shortens the spindle 42 so that the lower end of the spindle 42 does not hit the inner tube head when the coil spring is compressed. Reference numeral 59 is a ball valve (check valve) for exhaust / drainage.

【００２１】また従来技術ではスピンドル部４２の下端
にコンプレッションスプリングを設けることがあるが、
本発明ではその部分をカラー５８に代えている。カラー
５８にすることで、カッティングシュー引き込み時に、
ビット３８とカッティングシュー５０の間隔を厳密に最
適寸法に調整・保持できるようになる。In the prior art, a compression spring may be provided at the lower end of the spindle portion 42.
In the present invention, that portion is replaced with a collar 58. By making the collar 58, when pulling in the cutting shoe,
The distance between the bit 38 and the cutting shoe 50 can be strictly adjusted and maintained at an optimum size.

【００２２】この実施例では、インナチューブ３４の内
側に、更にプロテクタチューブ６０を設け、該プロテク
タチューブ６０をスリーブケース４８とほぼ同じ内径
（従って、カッティングシュー５０ともほぼ同じ内径）
に設定している。これは、カッティングシュー５０を設
けたことで、コア径が細くなるため、コアを保護するた
めに挿入しているものであり、通常、鋼管、あるいはア
クリル樹脂管又は塩化ビニル管などである。In this embodiment, a protector tube 60 is further provided inside the inner tube 34, and the protector tube 60 is made to have substantially the same inside diameter as the sleeve case 48 (therefore, substantially the same inside diameter as the cutting shoe 50).
Is set to Since the core diameter is reduced by providing the cutting shoe 50, the core is inserted to protect the core, and is usually a steel pipe, an acrylic resin pipe, a vinyl chloride pipe, or the like.

【００２３】コア採取の基本的な手順は従来と同様であ
る。コアバレル３０のうち、インナチューブ３４とスピ
ンドル部４２などが一体となった部分をボーリングロッ
ドを通して降ろすと、ラッチ機構４４のスプリング４７
の作用によってラッチ４５が拡開してアウタチューブ３
２とカップリング３５との接続部分に嵌合し、スピンド
ル部４２がアウタチューブ３２と一体化する。掘進の際
に、ボーリングロッドを回転させるとアウタチューブ３
２が回転し、それと一体のビット３８も回転する。孔底
にカッティングシュー５０が当たった時点でインナチュ
ーブ３４の回転が止まる。地盤が軟らかければカッティ
ングシュー５０の先端はビット先端面よりも突出し、地
盤が硬ければカッティングシュー５０の先端は自動的に
ビット先端面よりも引き込まれる。これは、前記コイル
スプリング５６の作用によってなされる。そのため地盤
の硬軟の変化に自動的に追従してスムーズな掘進が可能
となる。Ｏリング５３は、それが介在することよる摩擦
力により、コアエレベータ５２が軸方向に移動する（上
昇もしくは下降する）際にやや強い抵抗を付与し、それ
によって予期せぬ飛び出し（脱落）、あるいは水流によ
る浮き上がり等を防止する。掘進を開始するとコア（試
料）はコアエレベータ５２内に入り込み、その反力でコ
アエレベータ５２が外れる。更に掘進が進むと、採取さ
れたコアはコアエレベータ５２とともに上昇し、プロテ
クタチューブ６０内に収容されたコアは、伸長するスリ
ーブ５４内に収められる。The basic procedure for collecting cores is the same as the conventional one. When the part of the core barrel 30 where the inner tube 34 and the spindle part 42 are integrated is lowered through the boring rod, the spring 47 of the latch mechanism 44
Of the outer tube 3 by the action of
The spindle portion 42 is integrated with the outer tube 32 by fitting into a connection portion between the coupling 2 and the coupling 35. When the boring rod is rotated during excavation, the outer tube 3
2 rotates, and the bit 38 integral therewith also rotates. The rotation of the inner tube 34 stops when the cutting shoe 50 hits the bottom of the hole. If the ground is soft, the tip of the cutting shoe 50 protrudes from the bit tip surface, and if the ground is hard, the tip of the cutting shoe 50 is automatically retracted from the bit tip surface. This is done by the action of the coil spring 56. Therefore, smooth excavation is possible by automatically following changes in the hardness of the ground. The O-ring 53 gives a somewhat strong resistance when the core elevator 52 moves (rises or descends) in the axial direction due to the frictional force due to the interposition thereof, whereby the O-ring 53 unexpectedly jumps out (drops off) or Prevents lifting due to water flow. When excavation starts, the core (sample) enters the core elevator 52, and the core elevator 52 comes off due to the reaction force. As the excavation proceeds further, the collected core rises together with the core elevator 52, and the core housed in the protector tube 60 is housed in the extending sleeve 54.

【００２４】出没自在のカッティングシュー５０によっ
てコアを採取し、且つコアをスリーブ５４で包み込むた
めに、粘土、砂、砂礫等の未固結層や破砕帯、風化岩な
ど、従来構造のワイヤラインコアバレルではコア流失が
生じるめた採取不適とされていたコアでも、乱さない状
態での採取が可能となる。所定の深さだけ掘進し、プロ
テクタチューブ６０にコアがほぼ完全に収められたなら
ば、コアバレル３０のうちのインナチューブ３４とスピ
ンドル部４２などが一体となった部分を引き上げる。地
上からオーバショットをボーリングロッド内に降ろし、
スペアヘッド４６を掴む。その時、ラッチ機構４４のラ
ッチ４５が閉じ、インナチューブ３４などと一緒に採取
したコアを地上に引き抜くことができる。A wire line core of a conventional structure, such as an unconsolidated layer of clay, sand, gravel or the like, a crushed zone, weathered rock, etc., in order to collect a core with a cutting shoe 50 that can be retracted and wrap the core with a sleeve 54. In the barrel, it is possible to collect undisturbed cores even if the cores were not suitable for collection because of core erosion. When the core is almost completely housed in the protector tube 60 by digging a predetermined depth, the portion of the core barrel 30 where the inner tube 34 and the spindle portion 42 are integrated is pulled up. Drop the overshot into the bowling rod from the ground,
Grasp the spare head 46. At that time, the latch 45 of the latch mechanism 44 is closed, and the core collected together with the inner tube 34 and the like can be pulled out to the ground.

【００２５】本発明ではコアエレベータ５２がインナチ
ューブ３４の下端近傍からカッティングシュー５０の先
端までというように、通常のコアエレベータに比べてか
なり長く設計されている。コアエレベータが短い場合に
は、掘進時にコアエレベータよりも上方までスライム
（切り屑）が上昇し、そのためコアエレベータが詰ま
り、スライムによりコア詰まりあるいはスリーブの切断
などが生じる。しかし、本発明のコアエレベータ５２は
長いために、孔底付近のスライムはコアエレベータ５２
の内部に収納され、コアエレベータ５２よりも上方まで
は達しないために、コア詰まりやスリーブ切断などの事
故が生じる恐れは全く無い。In the present invention, the core elevator 52 is designed to be much longer than a normal core elevator, such as from the vicinity of the lower end of the inner tube 34 to the tip of the cutting shoe 50. If the core elevator is short, the slime (chips) rises above the core elevator during excavation, so that the core elevator is clogged, and the slime causes the core to be clogged or the sleeve to be cut. However, since the core elevator 52 of the present invention is long, the slime near the hole bottom is
And does not reach above the core elevator 52, there is no danger of accidents such as clogging of the core or cutting of the sleeve.

【００２６】室内試験試料（供試体）採取では、プロテ
クタチューブ６０であるアクリル樹脂管あるいは塩化ビ
ニル樹脂管内にコアを収めた状態で試験室内に搬入でき
る。このようにして乱さない良質の試料を採取できる。In the collection of a laboratory test sample (test specimen), the core can be placed in an acrylic resin tube or a vinyl chloride resin tube, which is the protector tube 60, and can be carried into the test room. In this way, a high-quality sample that does not disturb can be obtained.

【００２７】特に地盤が硬質であることが分かっている
場合には、図４に示すような硬質専用のワイヤラインコ
アバレルを用いる。大部分の部材構成は、図２及び図３
に示すものと共通しているので、対応する部材には同一
符号を付し、それらについての説明は省略する。図３に
おけるコイルスプリング５６の位置（従来シャットオフ
バルブが設けられていた位置）にボール軸受７０を組み
込むことで軸受個数を更に増やし、カラー５８を用いた
こととも相俟て、アウタチューブ３２がインナチューブ
３４に対して更に軽く回転できるようになり、インナチ
ューブ３４の共回りを防止に一層効果的である。またカ
ラー５８は、ビット３８とインナチューブ３４との間隔
を厳密に規定し、コア流失を防ぐ機能も果たす。Particularly when the ground is known to be hard, a wire line core barrel dedicated to hard as shown in FIG. 4 is used. Most of the components are shown in FIGS.
Therefore, corresponding members are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The number of bearings is further increased by incorporating a ball bearing 70 at the position of the coil spring 56 in FIG. 3 (the position where the conventional shut-off valve is provided), and the outer tube 32 is The inner tube 34 can be rotated more easily with respect to the tube 34, which is more effective in preventing the inner tube 34 from rotating together. The collar 58 also strictly defines the distance between the bit 38 and the inner tube 34 and also has a function of preventing core loss.

【００２８】内側にコアリフタ７１を有するコアリフタ
ケース７２及びコアエレベータ５２の先端は、ビット３
８先端面よりも常に約５mm程度引き込まれているように
設定する。コアエレベータ５２が長い点は図３の場合と
同様であるが、カッティングシューを用いないために外
径を若干大きくできるので、インナチューブ３４内には
プロテクタチューブ等の別管は設ける必要はない。掘進
開始直後に、インナチューブ３４内にコアが入ると、そ
のコアの抵抗によってコアエレベータ５２の回転が止ま
り、アウタチューブ３２との共回りは防止される。The tip of the core lifter case 72 and the core elevator 52 having the core lifter 71 inside is
8 Set so that it is always retracted by about 5 mm from the end face. The point that the core elevator 52 is long is the same as the case of FIG. 3, but since the outer diameter can be slightly increased because the cutting shoe is not used, it is not necessary to provide a separate tube such as a protector tube in the inner tube 34. When the core enters the inner tube 34 immediately after the start of the excavation, the rotation of the core elevator 52 stops due to the resistance of the core, and co-rotation with the outer tube 32 is prevented.

【００２９】コア採取手順やその他の特徴は、図３に示
すものとほぼ同様である。この硬岩用のコアバレルで
も、コアエレベータ５２が長いために孔底付近のスライ
ムを収容でき、コア詰まりや伸縮スリーブの切断が生じ
るのを防止できる。Ｏリング５３による適切な摩擦力の
付与によって、コアエレベータ５２の予期せぬ脱落や浮
き上がりを防止できる点も同じである。The core collection procedure and other features are almost the same as those shown in FIG. Even in the core barrel for hard rock, since the core elevator 52 is long, slime near the bottom of the hole can be accommodated, and core clogging and cutting of the expansion sleeve can be prevented. The same applies to the case where the core elevator 52 can be prevented from being unexpectedly dropped or lifted up by applying an appropriate frictional force by the O-ring 53.

【００３０】[0030]

【発明の効果】本発明は上記のように構成したことによ
って、ワイヤライン工法で用いるコアバレルでありなが
ら、コア（試料）を伸縮スリーブで包み込みながらイン
ナチューブ内に収容することができ、コア詰まりやコア
流失、コアエレベータの脱落、スリーブの切断などの事
故が生じる恐れが少なく、作業性が向上する。割れ目、
自立性の乏しい未固結層の試料でも、伸縮スリーブで包
んで採取でき、採取したコアは乱さない試料となり、良
好な室内試験試料（供試体）が得られる。因に、一般的
な問題層（断層破砕帯、地質学岩石学的変質部）などに
ついては、従来技術と比較して、格段に作業性が高くな
り、コアの品質も極めて向上する。そして、コアの回収
もスムーズに行うことができ、コア箱に収めたサンプル
の品質は非常に良好なものとなる。According to the present invention, as described above, the core (sample) can be accommodated in the inner tube while being wrapped in the expansion / contraction sleeve while being a core barrel used in the wire line method. Accidents such as core erosion, falling off of the core elevator, and cutting of the sleeve are less likely to occur, and workability is improved. crack,
Even a sample of an unconsolidated layer with poor autonomy can be collected by wrapping it with an elastic sleeve, and the collected core becomes a sample that does not disturb, and a good laboratory test sample (specimen) can be obtained. However, the workability of general problem layers (fault rupture zones, geological and petrologically altered parts) is much higher than that of the conventional technology, and the quality of the core is extremely improved. Then, the core can be collected smoothly, and the quality of the sample stored in the core box becomes very good.

【００３１】特に、出没自在のカッティングシューを有
する軟岩用のコアバレルと、カッティングシューをもた
ない硬岩用のコアバレルを、掘進する土質に応じて使い
分けることによって、幅広い土質に対して良好なコアを
作業効率よく採取することが可能となる。In particular, by using a core barrel for soft rock having a cutting shoe which can be moved in and out, and a core barrel for hard rock having no cutting shoe in accordance with the excavated soil, a core excellent in a wide range of soils can be obtained. It is possible to collect the work efficiently.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】ワイヤライン工法の概念図。FIG. 1 is a conceptual diagram of a wire line method.

【図２】本発明に係るワイヤラインコアバレルの一実施
例を示す全体説明図。FIG. 2 is an overall explanatory view showing one embodiment of a wire line core barrel according to the present invention.

【図３】その要部の説明図。FIG. 3 is an explanatory view of a main part thereof.

【図４】本発明に係るワイヤラインコアバレルの他の実
施例を示す要部の説明図。FIG. 4 is an explanatory view of a main part showing another embodiment of the wire line core barrel according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

３０ コアバレル ３２ アウタチューブ ３４ インナチューブ ３８ ビット ４０ スイベル機構 ４２ スピンドル部 ４４ ラッチ機構 ４８ スリーブケース ５０ カッティングシュー ５２ コアエレベータ ５３ Ｏリング ５４ 伸縮スリーブ ５６ コイルスプリング ５８ カラー ６０ プロテクタチューブ Reference Signs List 30 core barrel 32 outer tube 34 inner tube 38 bit 40 swivel mechanism 42 spindle part 44 latch mechanism 48 sleeve case 50 cutting shoe 52 core elevator 53 O-ring 54 elastic sleeve 56 coil spring 58 color 60 protector tube

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 先端にビットを設けたアウタチューブ
と、該アウタチューブの内側に位置するインナチューブ
と、該インナチューブのヘッド部をスイベル機構により
中心に位置するスピンドル部に対して回転自在に組み合
わせると共に、該スイベル機構の上部に前記スピンドル
部をアウタチューブに対して着脱自在とするラッチ機構
を有するワイヤラインコアバレルにおいて、 前記インナチューブの先端には、上部が２重管構造のス
リーブケースを介してカッティングシューを設け、前記
スリーブケース上部の円環状隙間内に伸縮スリーブを下
端を固着して収納し、前記スリーブケースの内周側には
インナチューブの下端近傍からカッティングシューの下
端に達する長さの円筒状のコアエレベータを配置すると
共に前記伸縮スリーブの上端をコアエレベータの上部に
接続し、コアエレベータ外周面とスリーブケース内周面
との間に摩擦力調整用のＯリングを介在させ、更に前記
ラッチ機構とスイベル機構との間のシャットオフバルブ
に代えてスプリングを介装することにより、掘進する地
盤の硬軟に応じてカッティングシュー先端がビット先端
面に対して入出自動調整されるようにし、採取したコア
を伸縮スリーブで包み込むようにしたことを特徴とする
コアパック式ワイヤラインコアバレル。1. An outer tube provided with a bit at a tip, an inner tube located inside the outer tube, and a head portion of the inner tube rotatably combined with a spindle portion located at the center by a swivel mechanism. In addition, in a wireline core barrel having a latch mechanism on the upper part of the swivel mechanism to make the spindle part detachable from the outer tube, an upper part of the inner tube is connected to a tip end of the inner tube via a sleeve case having a double pipe structure. A cutting shoe is provided, and a lower end of the sleeve is fixedly accommodated in an annular gap at the upper part of the sleeve case, and a length reaching the lower end of the cutting shoe from near the lower end of the inner tube on the inner peripheral side of the sleeve case. And the upper end of the telescopic sleeve Connected to the upper part of the elevator, an O-ring for frictional force adjustment is interposed between the outer peripheral surface of the core elevator and the inner peripheral surface of the sleeve case, and in place of the shut-off valve between the latch mechanism and the swivel mechanism. By inserting a spring, the cutting shoe tip is automatically adjusted in and out of the bit tip face according to the hardness of the excavated ground, and the collected core is wrapped in a telescopic sleeve. Core pack type wireline core barrel. 【請求項２】 インナチューブの内側に更にプロテクタ
チューブを設け、該プロテクタチューブの内径をスリー
ブケース及びカッティングシューの内径とほぼ同じに設
定した請求項１記載のコアパック式ワイヤラインコアバ
レル。2. The core pack type wire line core barrel according to claim 1, wherein a protector tube is further provided inside the inner tube, and an inner diameter of the protector tube is set substantially equal to an inner diameter of the sleeve case and the cutting shoe. 【請求項３】 先端にビットを設けたアウタチューブ
と、該アウタチューブの内側に位置するインナチューブ
と、該インナチューブのヘッド部をスイベル機構により
中心に位置するスピンドル部に対して回転自在に組み合
わせると共に、該スイベル機構の上部に前記スピンドル
部をアウタチューブに対して着脱自在とするラッチ機構
を有するワイヤラインコアバレルにおいて、 前記インナチューブの先端には、上部が２重管構造のス
リーブケースを介してビット先端面よりも引き込まれた
状態でコアリフタケースを設け、前記スリーブケース上
部の円環状隙間内に伸縮スリーブを下端を固着して収納
し、前記スリーブケースの内周側にはインナチューブの
下端近傍からコアリフタケースの下端に達する長さの円
筒状のコアエレベータを配置すると共に前記伸縮スリー
ブの上端をコアエレベータの上部に接続し、コアエレベ
ータ外周面とスリーブケース内周面との間に摩擦力調整
用のＯリングを介在させ、採取したコアを伸縮スリーブ
で包み込むようにしたことを特徴とするコアパック式ワ
イヤラインコアバレル。3. An outer tube provided with a bit at the tip, an inner tube located inside the outer tube, and a head portion of the inner tube rotatably combined with a spindle portion located at the center by a swivel mechanism. In addition, in a wireline core barrel having a latch mechanism on the upper part of the swivel mechanism to make the spindle part detachable from the outer tube, an upper part of the inner tube is connected to a tip end of the inner tube via a sleeve case having a double pipe structure. The core lifter case is provided in a state of being retracted from the tip end surface of the bit, and the lower end of the inner tube is fixedly accommodated in the annular gap at the upper end of the sleeve case with the lower end fixedly accommodated therein. Arrange a cylindrical core elevator whose length reaches the lower end of the core lifter case from near the lower end. At the same time, the upper end of the telescopic sleeve is connected to the upper part of the core elevator, an O-ring for frictional force adjustment is interposed between the outer peripheral surface of the core elevator and the inner peripheral surface of the sleeve case, and the collected core is wrapped in the telescopic sleeve. A core pack type wire line core barrel characterized by the following.